KR102236463B1 - 공기 청정 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기 청정 시스템에 관한 것으로서, 적어도 일부분이 실외 공간에 배치되는 제1 공기 청정 장치; 및 적어도 일부분이 실내 공간에 배치되는 제2 공기 청장 장치를 포함하고, 상기 제1 공기 청정 장치는, 공기에 포함된 오염물을 포집하는 포집액이 미리 정해진 수위만큼 충전되는 제1 내부 공간과, 상기 제1 내부 공간에 충전된 포집액에 와류를 형성 가능한 선회 기류가 상기 제1 내부 공간에 형성되도록 상기 실외 공간의 외기를 상기 제1 내부 공간으로 안내하는 외기 공급관과, 상기 제1 내부 공간에 수용된 외기를 외부로 안내하는 외기 배출관을 갖는 제1 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제1 내부 공간에서 유동하는 외기가 상기 그물눈들을 통과하도록 설치되는 제1 포집망을 구비하며, 상기 제2 공기 청정 장치는, 제2 내부 공간과, 상기 실내 공간의 내기를 상기 제2 내부 공간으로 안내하는 내기 공급관과, 상기 외기 배출관에서 배출된 외기를 상기 제2 내부 공간으로 안내하는 외기 공급구와, 상기 내기와 상기 외기가 혼합된 상태로 상기 제2 내부 공간에 수용된 혼합 공기를 외부로 안내하는 공기 배출구를 갖는 제2 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제2 내부 공간에서 유동하는 혼합 공기가 상기 그물눈들을 통과하도록 상기 제2 내부 공간에 설치되는 제2 포집망; 및 포집액을 상기 제2 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급 유닛을 구비한다.

Description

공기 청정 시스템{Air cleaning system}

본 발명은 공기 청정 시스템에 관한 것이다.

공기 청정 장치는, 공기 중에 포함된 먼지, 기타 오염물을 제거하는 장치이다. 일반적으로, 공기 청정 장치는 외부로부터 유입된 공기를 섬유로 이루어진 헤파 필터(HEPA: High Efficiency Particulate Absorber)에 통과시켜 공기 중에 포함된 먼지, 기타 오염물을 제거하는 고체 필터 방식이 주로 사용된다.

그런데, 종래의 공기 청정 장치는, 지름이 2.5㎛ 이하인 초미세 먼지에 대한 여과율이 떨어지는 헤파 필터의 특성으로 인해, 정화 효율이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 공기 청정 장치는, 헤파 필터의 작은 정화 용량으로 인해 헤파 필터의 잦은 교환이 필요하다는 문제점과, 헤파 필터의 고비용으로 인해 장치의 구입 비용 이외에도 유지 관리에 많은 비용이 추가로 소요된다는 문제점이 있었다.

한편, 실내 공간을 장시간 동안 환기하지 않으면, 실내 공간의 산소 농도가 저하되거나 이산화탄소 및 라돈 등의 유해 가스의 농도가 증가되는 등의 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위해서는, 실외 공간의 공기(이하, '외기'라 함)를 실내 공간으로 급기하여 실내 공간을 환기시켜 주어야 한다.

그런데, 종래에는 내기의 정화 및 실내 공간의 환기를 함께 구현 가능한 공기 청정 장치가 제안되지 않았다. 이에, 종래에는 사용자가 직접 주기적으로 창문을 개방하여 환기를 수동으로 실시하여야 했는 바, 환기 시 외기에 포함된 초미세 먼지, 기타 오염물로 인해 실내 공간이 재오염된다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초미세 먼지, 기타 오염물에 대한 정화 효율을 높일 수 있도록 개선한 공기 청정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가 본 발명은, 유지 관리에 소요되는 시간 및 비용을 줄일 수 있도록 개선한 공기 청정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가 본 발명은, 내기의 정화 및 실내 공간의 환기를 선택적으로 실시 가능하도록 구조를 개선한 공기 청정 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 청정 시스템은, 적어도 일부분이 실외 공간에 배치되는 제1 공기 청정 장치; 및 적어도 일부분이 실내 공간에 배치되는 제2 공기 청장 장치를 포함하고, 상기 제1 공기 청정 장치는, 공기에 포함된 오염물을 포집하는 포집액이 미리 정해진 수위만큼 충전되는 제1 내부 공간과, 상기 제1 내부 공간에 충전된 포집액에 와류를 형성 가능한 선회 기류가 상기 제1 내부 공간에 형성되도록 상기 실외 공간의 외기를 상기 제1 내부 공간으로 안내하는 외기 공급관과, 상기 제1 내부 공간에 수용된 외기를 외부로 안내하는 외기 배출관을 갖는 제1 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제1 내부 공간에서 유동하는 외기가 상기 그물눈들을 통과하도록 설치되는 제1 포집망을 구비하며, 상기 제2 공기 청정 장치는, 제2 내부 공간과, 상기 실내 공간의 내기를 상기 제2 내부 공간으로 안내하는 내기 공급관과, 상기 외기 배출관에서 배출된 외기를 상기 제2 내부 공간으로 안내하는 외기 공급구와, 상기 내기와 상기 외기가 혼합된 상태로 상기 제2 내부 공간에 수용된 혼합 공기를 외부로 안내하는 공기 배출구를 갖는 제2 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제2 내부 공간에서 유동하는 혼합 공기가 상기 그물눈들을 통과하도록 상기 제2 내부 공간에 설치되는 제2 포집망; 및 포집액을 상기 제2 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급 유닛을 구비한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 공기 청정 시스템은, 적어도 일부분이 실외 공간에 배치되는 제1 공기 청정 장치; 및 적어도 일부분이 실내 공간에 배치되는 제2 공기 청장 장치를 포함하고, 상기 제1 공기 청정 장치는, 상기 실외 공간으로부터 공급된 외기가 수용되는 제1 내부 공간을 갖는 제1 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제1 내부 공간에서 유동하는 외기가 상기 그물눈들을 통과하도록 설치되는 제1 포집망; 및 공기에 포함된 오염물을 포집하는 포집액을 상기 제1 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제1 포집액 공급 유닛을 구비하며, 상기 제2 공기 청정 장치는, 상기 실내 공간으로부터 공급된 내기 및 상기 제1 공기 청정 장치에서 배출된 외기가 혼합된 혼합 공기가 수용되는 제2 내부 공간을 갖는 제2 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제2 내부 공간에서 유동하는 혼합 공기가 상기 그물눈들을 통과하도록 상기 제2 내부 공간에 설치되는 제2 포집망; 및 상기 포집액을 상기 제2 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급 유닛을 구비한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따른 공기 청정 시스템은, 적어도 일부분이 제1 공간에 배치되는 제1 공기 청정 장치; 및 적어도 일부분이 제2 공간에 배치되는 제2 공기 청장 장치를 포함하고, 상기 제1 공기 청정 장치는, 상기 제1 공간으로부터 공급된 제1 공기가 수용되는 제1 내부 공간을 갖는 제1 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제1 내부 공간에서 유동하는 제1 공기가 상기 그물눈들을 통과하도록 설치되는 제1 포집망; 및 공기에 포함된 오염물을 포집하는 포집액을 상기 제1 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제1 포집액 공급 유닛을 구비하며, 상기 제2 공기 청정 장치는, 상기 제2 공간으로부터 공급된 제2 공기 및 상기 제1 공기 청정 장치에서 배출된 제1 공기가 혼합된 혼합 공기가 수용되는 제2 내부 공간을 갖는 제2 하우징; 다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제2 내부 공간에서 유동하는 혼합 공기가 상기 그물눈들을 통과하도록 상기 제2 내부 공간에 설치되는 제2 포집망; 및 상기 포집액을 상기 제2 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급 유닛을 구비한다.

본 발명은, 공기 청정 시스템에 관한 것으로서, 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은, 입자의 크기가 현저히 작은 초미세 먼지와, 곰팡이, 꽃가루 등의 유해 물질과, 아황산 가스, 암모니아 가스 등의 수용성 유해 가스를 포함한 각종 오염물을 포집 가능한 물을 기초로 구성된 포집액을 이용해 공기를 정화함으로써, 공기 정화 효율을 향상시킬 수 있다.

둘째, 본 발명은, 포집액에 젖은 상태로 회전 구동되는 포집망을 이용해 공기와 포집액을 활발히 접촉시킴으로써, 공기 정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

셋째, 본 발명은, 선회 기류를 이용해 포집액을 회전시켜 공기와 포집액을 활발히 접촉시킴으로써, 공기 정화 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

넷째, 본 발명은, 큰 정화 용량과 낮은 가격을 갖는 물을 기초로 포집액을 구성함으로써, 필터 교환 주기를 길게 늘려 유지 관리의 편의성을 향상시킬 수 있고, 필터 교환 단가를 낮춰 유지 관리에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.

다섯째, 본 발명은, 실내 공간의 내기 및 실외 공간의 외기를 개별적으로 정화하여 실내 공간에 급기 가능한 구조를 갖는 바, 이를 통해 내기의 정화 및 실내 공간의 환기를 선택적으로 실시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 부분 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 공기 청정 시스템의 구동 상태를 나타내는 부분 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 제1 공기 청정 장치의 평면도.
도 4는 도 2에 도시된 제1 포집망의 평면도.
도 5는 도 4에 도시된 제1 포집망의 부분 확대도.
도 6은 도 2에 도시된 제1 송풍팬과 제1 포집망에서 외기와 포집액이 접촉되는 양상을 나타내는 도면.
도 7은 도 2에 도시된 제2 포집망의 평면도.
도 8은 도 7에 도시된 제2 포집망의 부분 확대도.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 청정 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 부분 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공기 청정 시스템의 구동 상태를 나타내는 부분 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 제1 공기 청정 장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기 청정 시스템(1)은, 공기 청정 시스템(1)이 적용된 시설의 실내 공간(IN)에 실외 공간(OUT)의 공기(이하, '외기(Ao)'라 함)를 공급하는 환기 기능과, 실내 공간(IN)의 공기(이하, '내기(Ai)'라 함)를 정화하는 정화 기능 등을 선택적으로 구현할 수 있게 마련된다.

공기 청정 시스템(1)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기 청정 시스템(1)은, 공기를 정화하기 위한 포집액(Lc)이 저장되는 포집액 탱크(100)와, 포집액 탱크(100)로부터 공급된 포집액(Lc)을 이용해 외기(Ao)를 정화하여 실내 공간(IN)에 공급하는 제1 공기 청정 장치(200)와, 포집액 탱크(100)로부터 공급된 포집액(Lc)을 이용해 내기(Ai)를 정화하여 실내 공간(IN)에 급기하는 제2 공기 청정 장치(300) 등을 포함할 수 있다.

먼저, 포집액 탱크(100)는 포집액(Lc)을 저장 및 공급하기 위한 장치이다.

포집액(Lc)은 공기 중에 포함된 먼지, 기타 오염물을 포집하여 공기로부터 제거하기 위한 액체 물질로서, 액체 필터에 해당한다. 이러한 포집액(Lc)으로서 사용 가능한 액체 물질의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 포집액(Lc)은, 물과, 세균을 제거 가능한 살균 물질이나 오염물을 포집 가능한 포집 물질이 물에 첨가된 수용액 중 어느 하나일 수 있다.

종래의 고체 필터 방식의 공기 청정 장치는, 헤파 필터의 특성 상 입자의 크기가 현저히 작은 초미세 먼지와, 곰팡이 및 꽃가루 등의 유해 물질과, 유해 가스 등의 오염물을 제거하기 어렵다. 이에 반해, 공기 청정 시스템(1)은 입자의 크기가 현저히 작은 초미세 먼지와, 곰팡이 및 꽃가루 등의 유해 물질과, 아황산 가스(S0₂), 암모니아 가스(NH₃) 등의 수용성 유해 가스를 포함한 각종 오염물을 포집 가능한 물을 기초로 구성된 포집액(Lc)을 이용해 공기를 정화하는 바, 종래의 공기 청정 장치에 비해 공기 정화 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 포집액(Lc)은 물을 기초로 구성되는 바, 헤파 필터에 비해 큰 정화 용량과 낮은 가격을 갖는다. 이에, 공기 청정 시스템(1)은, 포집액(Lc)의 교환 주기를 길게 잡아 유지 관리의 편의성을 향상시킬 수 있고, 포집액(Lc)의 교환 단가를 낮춰 유지 관리에 소요되는 비용을 줄일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 포집액 탱크(100)는 실내 공간(IN)에 설치되는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 포집액 탱크(100)는 실외 공간(OUT)에 설치될 수도 있다.

이러한 포집액 탱크(100)의 내부 공간(110)에는 외부의 포집액 공급원으로부터 공급된 포집액(Lc)이 미리 정해진 수위만큼 저장된다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 포집액 탱크(100)는 외부의 포집액 공급원에서 배출된 포집액(Lc)을 포집액 탱크(100)의 내부 공간(110)에 저장하는 원수 공급관(120)을 구비할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 원수 공급관(120)에는, 원수 공급관(120)을 개폐 가능한 개폐 밸브(122)와, 원수 공급관(120)에 유입된 포집액(Lc)을 포집액 탱크(100)를 향해 펌핑하는 펌프(124) 등이 설치될 수 있다.

이러한 포집액 탱크(100)는 제1 공기 청정 장치(200) 및 제2 공기 청정 장치(300)에 각각 포집액(Lc)을 선택적으로 공급할 수 있다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 포집액 탱크(100)는, 포집액 탱크(100)로부터 배출된 포집액(Lc)을 후술할 제1 공기 청정 장치(200)의 제1 하우징(210)에 공급하는 제1 원수 보충관(130)과, 포집액 탱크(100)로부터 배출된 포집액(Lc)을 후술할 제2 공기 청정 장치(300)의 제2 하우징(310)에 공급하는 제2 원수 보충관(140) 등을 더 구비할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 원수 보충관(130)에는, 제1 원수 보충관(130)을 개폐 가능한 개폐 밸브(132)와, 제1 원수 보충관(130)에 유입된 포집액(Lc)을 제1 하우징(210)을 향해 펌핑하는 펌프(134) 등을 구비할 수 있다. 이에 대응하여, 제2 원수 보충관(140)에는, 제2 원수 보충관(140)을 개폐 가능한 개폐 밸브(142)와, 제2 원수 보충관(140)에 유입된 포집액(Lc)을 제2 하우징(310)을 향해 펌핑하는 펌프(144) 등을 구비할 수 있다.

다음으로, 제1 공기 청정 장치(200)는, 실외 공간(OUT)의 외기(Ao)를 정화하여 실내 공간(IN)에 공급하기 위한 장치이다.

제1 공기 청정 장치(200)는 실외 공간(OUT)으로부터 외기(Ao)를 공급받을 수 있도록 적어도 일부분이 실외 공간(OUT)에 위치하도록 설치된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 공기 청정 장치(200)는, 후술할 외기 공급관(214)의 입구(214a)가 실외 공간(OUT)에 위치하도록 설치될 수 있다.

제1 공기 청정 장치(200)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 공기 청정 장치(200)는, 외기(Ao)가 제1 내부 공간(212)에 공급되는 제1 하우징(210)과, 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)를 미리 정해진 유동 경로를 따라 유동하도록 송풍하는 제1 송풍팬(220)과, 제1 송풍팬(220)에 의해 제1 내부 공간(212)에서 유동하는 외기(Ao)가 통과하도록 설치되며, 중심축을 중심으로 회전 구동되는 제1 포집망(230)과, 포집액(Lc)을 제1 포집망(230)의 미리 정해진 위치에 공급하는 제1 포집액 공급 유닛(240) 등을 포함할 수 있다.

제1 하우징(210)은 외기(Ao)를 정화하기 위한 정화 공간을 제공하는 부재이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 하우징(210)은, 제1 내부 공간(212)과, 외기(Ao)를 제1 내부 공간(212)으로 안내하는 외기 공급관(214)과, 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)를 외부로 안내하는 외기 배출관(216) 등을 구비할 수 있다. 이러한 제1 하우징(210)은 원통 형상을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 내부 공간(212)은 후술할 선회 기류(S)의 형성과, 제1 송풍팬(220), 제1 포집망(230) 등 제1 공기 청정 장치(200)에 구비된 각종의 구성 요소들의 설치에 필요한 크기의 용적을 갖도록 제1 하우징(210)의 내부에 형성된다. 이러한 제1 내부 공간(212)에는 제1 원수 보충관(130)을 통해 포집액 탱크(100)로부터 공급된 포집액(Lc)이 미리 정해진 수위만큼 충전되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 도 1에 도시된 바와 같이, 포집액 탱크(100)의 제1 원수 보충관(130)은, 포집액 탱크(100)의 내부 공간(110)과 제1 하우징(210)의 제1 내부 공간(212)을 연통시키도록 마련될 수 있다. 이에 대응하여, 제1 하우징(210)은, 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)의 수위를 측정하는 제1 수위 센서(미도시)와, 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)을 제1 하우징(210)의 외부로 배출하는 제1 드레인관(미도시) 등을 더 구비할 수 있다. 그러면, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기 청정 시스템(1)의 제어기는, 제1 수위 센서에 의해 측정된 포집액(Lc)의 수위를 기준으로 포집액 탱크(100)에 저장된 포집액(Lc)을 제1 하우징(210)의 제1 내부 공간(212)에 보충 공급하여, 포집액(Lc)의 수위를 일정하게 유지할 수 있다.

외기 공급관(214)은 실외 공간(OUT)의 외기(Ao)를 제1 내부 공간(212)으로 안내 가능하도록 마련된다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 외기 공급관(214)의 입구(214a)는 실외 공간(OUT)과 연통되도록 개방될 수 있고, 외기 공급관(214)의 출구(214b)는 제1 내부 공간(212)과 연통되도록 제1 하우징(210)의 둘레면에 결합될 수 있다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 입구(214a)를 통해 외기 공급관(214)에 유입된 외기(Ao)는, 출구(214b)를 통해 제1 내부 공간(212)에 공급될 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 외기 공급관(214)의 출구(214b)는 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)의 수면에 비해 낮은 높이에서 제1 내부 공간(212)과 연통되도록 제1 하우징(210)의 둘레면에 결합될 수 있다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 외기 공급관(214)을 통과한 외기(Ao)는 포집액(Lc)의 수중으로 공급될 수 있다. 이를 통해, 외기(Ao)와 포집액(Lc)의 접촉 면적 및 접촉 시간을 증가시킴으로써, 제1 공기 청정 장치(200)의 공기 정화 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 외기 공급관(214)은 제1 내부 공간(212)에 선회 기류(S)가 형성되도록 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 외기 공급관(214)은 제1 내부 공간(212)의 접선 방향을 따라 연장되도록 제1 하우징(210)의 둘레면에 결합될 수 있다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내부 공간(212)에는 외기 공급관(214)을 통해 제1 내부 공간(212)에 공급된 외기(Ao)가 제1 내부 공간(212)의 내주면을 따라 선회하는 선회 기류(S)가 형성된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)은 선회 기류(S)로부터 전달된 회전력에 의해 회전되면서 와류(V)를 이루게 된다. 이처럼 와류(V)를 이룬 포집액(Lc)은 원심력에 의해 제1 내부 공간(212)의 내주면 쪽으로 갈수록 수위가 상승하는 'U'자 형태의 단면 형상을 이루게 된다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내부 공간(212)의 내주면 쪽에서는 제1 내부 공간(212)의 내주면을 따라 각각 회전하는 포집액(Lc)과 외기(Ao) 간의 접촉이 활발하게 이루어진다. 따라서, 제1 내부 공간(212)의 내주면을 따라 회전하는 포집액(Lc)은, 외기(Ao)에 포함된 먼지, 기타 오염물을 포집하여 외기(Ao)로부터 제거함으로써, 외기(Ao)를 1차적으로 정화할 수 있다.

외기 배출관(216)은 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)를 외부로 안내 가능하도록 제1 내부 공간(212)과 연통된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 외기 배출관(216)은 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)가 유입되는 입구(216a)가 외기 공급관(214)의 출구(214b)로부터 중력 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격됨과 함께, 입구(216a)를 통해 유입된 외기(Ao)가 토출되는 출구(216b)가 제1 내부 공간(212)의 바닥면을 관통하여 제1 하우징(210)의 외부까지 연장되도록, 제1 하우징(210)의 하면에 결합될 수 있다.

이처럼 외기 배출관(216)을 마련하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)는 외기 배출관(216)을 통해 제1 하우징(210)의 외부로 배출될 수 있다. 그런데, 외기 배출관(216)의 입구(216a)는 외기 공급관(214)의 출구(214b)에 비해 중력 방향의 반대 방향 즉, 상측 방향에 위치하는 바, 외기 공급관(214)에 의해 제1 내부 공간(212)에 형성된 선회 기류(S)는 선회 상승 기류의 양상을 갖게 된다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)는, 선회 기류(S)에 의해 제1 내부 공간(212)의 상단을 향해 상승하게 된다. 제1 하우징(210)은 이러한 선회 기류(S)가 강화될 수 있게 상단 쪽으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지는 원추 형상을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 외기 배출관(216)의 입구(216a)는 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)의 수면으로부터 중력 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 거리만큼 이격되는 것이 바람직하다. 이를 통해, 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)이 외기 배출관(216)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.

제1 송풍팬(220)은 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)를 송풍하는데 필요한 구동력을 제공하는 부재이다.

제1 송풍팬(220)은 축 방향으로 외기(Ao)를 송풍 가능한 축류팬으로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 송풍팬(220)은 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)를 미리 정해진 유동 경로를 따라 송풍 가능하도록 설치된다. 예를 들어, 제1 송풍팬(220)은 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)를 외기 배출관(216)의 입구(216a)를 향해 송풍 가능하도록 설치될 수 있다. 이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 송풍팬(220)은 외기 배출관(216)의 입구(216a)로부터 중력 방향의 반대 방향으로 미리 정해진 간격만큼 이격되되, 외기 배출관(216)과 동심을 이루도록 제1 내부 공간(212)에 설치될 수 있다. 즉, 제1 송풍팬(220)은, 제1 송풍팬(220)의 회전축(222)과 외기 배출관(216)의 중심축이 일직선 상에 위치하도록, 제1 내부 공간(212)에 설치될 수 있다. 이러한 제1 송풍팬(220)은 제1 내부 공간(212)의 외기(Ao), 보다 구체적으로, 선회 기류(S)에 의해 제1 내부 공간(212)의 상단까지 상승한 외기(Ao)를 흡입하여 외기 배출관(216)을 향해 송풍할 수 있고, 제1 송풍팬(220)에 의해 송풍된 외기(Ao)는 외기 배출관(216)을 통해 제1 하우징(210)의 외부로 배출될 수 있다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내부 공간(212) 및 외기 공급관(214)에 음압이 작용함으로써, 외기(Ao)가 외기 공급관(214)을 통해 제1 내부 공간(212)으로 재공급될 수 있다.

그런데, 외기 공급관(214)을 통해 제1 내부 공간(212)에 공급된 외기(Ao)는 선회 기류(S)를 형성하지만, 일부의 외기(Ao)는 선회 기류(S)로부터 이탈된 상태로 유동할 수 있다. 이로 인해, 선회 기류(S)로부터 이탈된 외기(Ao) 중 일부의 외기(Ad)가 외기 배출관(216)의 외주면을 따라 유동하다가 먼지, 기타 오염물을 그대로 포함한 상태로 외기 배출관(216)을 통해 외부로 배출됨으로써, 제1 공기 청정 장치(200)의 공기 정화 효율이 떨어질 우려가 있다.

이를 해결하기 위해, 제1 송풍팬(220)은 제1 송풍팬(220)에 의해 송풍된 외기(Ao) 중 어느 일부의 외기(Ao)가 외기 배출관(216)에 유입됨과 동시에 나머지 일부의 외기(Ac)가 외기 배출관(216)의 외주면을 따라 유동하도록 마련될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 선회 상승 기류의 양상을 갖도록 선회 기류(S)를 형성하는 경우에, 선회 기류(S)로부터 이탈된 외기(Ao) 중 일부의 외기(Ad)는 외기 배출관(216)의 외주면을 따라 상승할 수 있다. 이 경우에, 제1 송풍팬(220)은 제1 송풍팬(220)에 의해 송풍된 외기(Ao) 중 어느 일부의 외기(Ao)가 외기 배출관(216)을 통해 외부로 배출됨과 동시에 나머지 일부의 외기(Ac)가 외기 배출관(216)의 외주면을 따라 하강하도록 마련될 수 있다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 송풍팬(220)에 의해 외기 배출관(216)의 외주면을 따라 유동하도록 송풍된 외기(Ac)(이하, '이탈 방지 공기(Ac)'라고 함) 및 외기 배출관(216)의 외주면을 따라 유동하도록 선회 기류(S)로부터 이탈된 외기(Ad)(이하, '경로 이탈 공기(Ad)'라고 함)는, 서로 반대 방향으로 진행하게 된다. 이에, 이탈 방지 공기(Ac)는 경로 이탈 공기(Ad)를 외기 배출관(216)의 입구(216a) 쪽으로 더 이상 유동하지 못하도록 밀어낼 수 있다. 이러한 이탈 방지 공기(Ac) 및 이탈 방지 공기(Ac)에 의해 밀어내진 경로 이탈 공기(Ad)는 외기 배출관(216)과 제1 내부 공간(212)의 내주면 사이 공간을 지나 선회 기류(S)에 재합류된다. 따라서, 이탈 방지 공기(Ac)는 경로 이탈 공기(Ad)가 외기 배출관(216)에 직접적으로 유입되는 것을 차단하는 에어 커튼으로서 기능할 수 있다. 이를 통해, 제1 송풍팬(220)은 포집액(Lc)에 의해 정화되지 않은 상태로 제1 하우징(210)의 외부로 배출되는 외기(Ao)를 최소화시킴으로써, 제1 공기 청정 장치(200)의 공기 정화 효율을 향상시킬 수 있다.

위와 같이 이탈 방지 공기(Ac)가 에어 커튼으로서 기능하도록 제1 송풍팬(220)을 설치하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 송풍팬(220)은 외기 배출관(216)에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 가질 수 있다. 그러면, 제1 송풍팬(220)의 전체 영역 중 외기 배출관(216)과 마주보는 중심 영역으로부터 송풍된 외기(Ao)는 주로 외기 배출관(216)을 통해 외부로 배출될 수 있고, 외기 배출관(216)과 마주보지 않는 외곽 영역으로부터 송풍된 외기(Ao)는 주로 외기 배출관(216)의 외주면을 따라 유동되어 전술한 이탈 방지 공기(Ac)를 형성하게 된다.

이러한 제1 송풍팬(220)의 구동원은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 송풍팬(220)은 회전축(222)이 제1 구동 모터(250)와 축 결합되어 제1 구동 모터(250)에 의해 회전 구동될 수 있다. 제1 구동 모터(250)는 제1 내부 공간(212)에 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 구동 모터(250)는 제1 하우징(210)의 외부에 설치될 수도 있다. 이러한 제1 구동 모터(250)는 제1 송풍팬(220)을 1500 RPM 내지 2000 RPM의 속도로 회전시키는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 공기 청정 시스템(1)은, 제1 하우징(210)의 외기 배출관(216)과 제2 하우징(310)의 외기 공급구(316)를 연결하도록 제1 공기 청정 장치(200)와 제2 공기 청정 장치(300) 사이에 마련 연결 덕트(400)를 더 포함할 수 있다.

연결 덕트(400)는 외기 배출관(216)로부터 전달된 외기(Ao)가 외부로 누출되지 않도록 밀폐된 밀폐 구조를 갖는다. 연결 덕트(400)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 연결 덕트(400)는 외기 배출관(216)과 적어도 하나의 외기 공급구(316)를 연결하는 관로 형상을 가질 수 있다. 이러한 연결 덕트(400)에 의하면, 제1 공기 청정 장치(200)에서 정화된 상태로 외기 배출관(216)에서 배출된 외기(Ao)는 제2 하우징(310)의 외기 공급구(316)를 통해 제2 하우징(310)의 제2 내부 공간(312)에 유입될 수 있다.

그런데, 송풍팬, 펌프, 기타 송풍기(미도시)가 외기 배출관(216), 연결 덕트(400) 등에 추가로 설치되면, 제1 송풍팬(220)은 제1 내부 공간(212)에 수용된 외기(Ao)가 이러한 송풍 부재에 의해 제1 하우징(210)의 외부로 배출되면서 형성된 기류에 의해 자동으로 회전 구동될 수 있다. 따라서, 이 경우에 제1 구동 모터(250)는 생략될 수도 있다. 또한, 외기 공급관(214)에는 제1 송풍팬(220)을 보조해 외기(Ao)를 제1 내부 공간(212)으로 공급하는 보조 송풍기(260)가 설치될 수도 있다.

도 4는 도 2에 도시된 제1 포집망의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제1 포집망의 부분 확대도이고, 도 6은 도 2에 도시된 제1 송풍팬과 제1 포집망에서 외기와 포집액이 접촉되는 양상을 나타내는 도면이다.

제1 포집망(230)은 외기(Ao)와 포집액(Lc)의 접촉을 유도하기 위한 부재이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 포집망(230)의 중심축은 제1 송풍팬(220)의 회전축(222)과 축 결합될 수 있다. 그러면, 제1 포집망(230)은, 제1 송풍팬(220) 및 외기 배출관(216)과 동심을 이룬 상태에서, 제1 송풍팬(220)과 함께 회전 구동될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 포집망(230)은 전술한 제1 구동 모터(250) 외의 다른 구동 모터(미도시)와 직접적으로 축 결합되어, 독립적으로 회전 구동될 수도 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 제1 포집망(230)의 중심축이 제1 송풍팬(220)의 회전축(222)과 축 결합되어 제1 송풍팬(220)과 제1 포집망(230)이 함께 회전 구동되는 경우를 기준으로 본 발명을 설명하기로 한다.

제1 포집망(230)의 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 포집망(230)은, 선회 기류(S)에 의해 포집액(Lc)이 비산되어 형성된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)이 제1 포집망(230)의 적어도 일부분까지 도달되도록, 제1 내부 공간(212)의 미리 정해진 위치에 설치될 수 있다. 이 경우에, 제1 송풍팬(220)도 선회 기류(S)에 의해 포집액(Lc)이 비산되어 형성된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)이 제1 송풍팬(220)의 적어도 일부분까지 도달 가능한 위치에 설치될 수 있다. 그러면, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)은 각각, 후술할 제1 포집액 공급 유닛(240) 뿐만 아니라 선회 기류(S)에 의해서도 포집액(Lc)을 공급받을 수 있다. 이에, 제1 포집액 공급 유닛(240)은, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)의 설치 위치, 기타 환경 조건에 따라 생략될 수도 있다.

제1 포집망(230)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 포집망(230)은, 제1 송풍팬(220)에 비해 외기 배출관(216)으로부터 멀게 위치하도록 설치되는 적어도 하나의 상류측 포집망(231)과, 제1 송풍팬(220)에 비해 외기 배출관(216)에 가깝게 위치하도록 설치되는 적어도 하나의 하류측 포집망(233) 등을 구비할 수 있다. 이 경우에, 상류측 포집망(231)은, 제1 내부 공간(212)의 상단과 제1 송풍팬(220) 사이에 배치되고, 하류측 포집망(233)은 제1 송풍팬(220)과 외기 배출관(216) 사이에 배치된다.

또한, 상류측 포집망(231) 및 하류측 포집망(233)이 각각 복수개가 설치되는 경우에, 상류측 포집망들(231) 및 하류측 포집망들(233)은 회전축(222)의 축 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 설치되며, 회전축(222)과 개별적으로 각각 축 결합될 수 있다.

위와 같이 상류측 포집망(231)과 하류측 포집망(233)을 설치하면, 제1 송풍팬(220)에 의해 흡입된 외기(Ao)는 상류측 포집망(231), 제1 송풍팬(220) 및 하류측 포집망(233)을 순차적으로 통과하게 된다.

제1 포집망(230)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 포집망(230)은 원판 구조를 가질 수 있다. 또한, 제1 포집망(230)은 제1 송풍팬(220)과 동일한 직경을 갖거나 제1 송풍팬(220)에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 포집망(230)은 제1 송풍팬(220)에 비해 큰 직경을 가질 수도 있다. 또한, 제1 포집망(230)이 제1 송풍팬(220)의 회전축(222)과 축 결합되는 경우에, 제1 포집망(230)의 중심부에는 제1 송풍팬(220)의 회전축(222)이 삽입 및 고정되는 삽입홀(232)이 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 포집망(230)은, 다수의 그물눈들(235)이 형성된 그물망 구조를 가질 수 있다. 이러한 그물눈들(235)은 외기(Ao)가 통과될 수 있는 크기 및 형상을 갖는다.

이러한 제1 포집망(230)은 젖음성(wettability)이 좋은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 포집망(230)은 형상이 가변될 수 있는 유연 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 포집망(230)은 섬유로 구성된 경사(237) 및 위사(239)가 직조되어 형성된 직조물일 수 있다. 이 경우에, 제1 포집망(230)은, 미 회전시에는 중력에 의해 처진 상태로 배치되고, 회전 구동 시에는 원심력에 의해 원판 형상으로 펼쳐진 상태로 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 포집망(230)은 미 회전시에도 중력에 저항해 형상이 일정하게 유지되도록 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 포집망(230)은, 고강성의 합성수지, 금속, 기타 재료를 사출, 주조 등의 가공 방법을 이용해 가공하여 일체를 이루도록 형성할 수 있다.

제1 포집액 공급 유닛(240)은, 제1 포집망(230)에 포집액(Lc)을 공급하는 부재이다.

제1 포집액 공급 유닛(240)의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 포집액 공급 유닛(240)은, 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)을 펌핑하는 제1 포집액 펌프(242)와, 제1 포집액 펌프(242)에 의해 펌핑된 포집액(Lc)을 제1 포집망(230)의 미리 정해진 위치에 공급하는 제1 포집액 공급관(244) 등을 구비할 수 있다.

제1 포집액 펌프(242)는, 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)을 펌핑 가능하도록, 적어도 일부분이 제1 내부 공간(212)에 충전된 포집액(Lc)에 잠입되게 설치된다. 이러한 제1 포집액 펌프(242)로서 사용 가능한 펌프의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 제1 포집액 펌프(242)는 액체 물질을 펌핑하기 위해서 사용되는 통상적인 펌프로 구성될 수 있다.

이러한 제1 포집액 펌프(242)는 제1 포집망(230)이 회전 구동될 때 구동되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 포집액 공급관(244)의 일단은 제1 포집액 펌프(242)의 토출구와 연결되고, 제1포집액(Lc) 공급관의 타단은 제1 포집액 펌프(242)로부터 전달된 포집액(Lc)을 제1 포집망(230)의 미리 정해진 위치를 향해 토출 가능한 위치까지 연장된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 상류측 포집망(231) 및 하류측 포집망(233)이 설치되는 경우에, 제1 포집액 공급관(244)은 제1 송풍팬(220)에 의해 흡입된 외기(Ao)가 먼저 도달하는 상류측 포집망(231)의 중심부를 향해 포집액(Lc)을 토출 가능하도록 설치될 수 있다. 또한, 이러한 제1 포집액 공급관(244)의 타단에는 상류측 포집망(231)의 중심부를 향해 포집액(Lc)을 분사하는 제1 분사 노즐(246)이 장착될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 제1 송풍팬(220)과 제1 포집망(230)을 이용해 외기(Ao)를 정화하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 제1 구동 모터(250) 및 제1 포집액 펌프(242)의 구동을 시작한다. 그러면, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)이 함께 회전 구동되고, 제1 분사 노즐(246)에서는 포집액(Lc)이 제1 포집망(230)의 중심부를 향해 분사된다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내부 공간(212)에는 선회 기류(S) 및 와류(V)가 형성되고, 선회 기류(S)를 따라 상승되는 외기(Ao)는 와류(V)에 의해 회전되는 포집액(Lc)과 제1 내부 공간(212)의 내주면 쪽에서 활발히 접촉된다. 이러한 접촉 과정에서, 외기(Ao)에 포함된 먼지, 기타 오염물이 포집액(Lc)에 포집됨으로써, 외기(Ao)는 포집액(Lc)에 의해 1차적으로 정화된다.

또한, 포집액(Lc)이 선회 기류(S)에 의해 회전되는 과정에서 일부 포집액(Lc)은 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)을 향해 액상의 입자 형태로 비산된다. 그러면, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)에는 선회 기류(S)에 의해 비산된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)이 공급되고, 특히, 상류측 포집망(231)의 중심부에는 제1 분사 노즐(246)로부터 분사된 포집액(Lc)이 추가로 공급된다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 선회 기류(S) 및 제1 분사 노즐(246) 각각으로부터 상류측 포집망(231)에 공급된 포집액(Lc)은, 상류측 포집망(231)의 회전 시 작용하는 원심력에 의해 상류측 포집망(231)의 중심부에서 외곽을 향해 퍼져 나가면서 상류측 포집망(231)의 전체 영역에 걸쳐 분배된다. 그러면, 상류측 포집망(231)은 전체적으로 포집액(Lc)에 의해 젖은 상태로 회전된다. 그런데, 상류측 포집망(231)은 제1 송풍팬(220)을 따라 1500 RPM 내지 2000 RPM의 속도로 빠르게 회전된다. 이로 인해, 상류측 포집망(231)을 적신 상태로 상류측 포집망(231)을 따라 회전하는 포집액(Lc)은, 제1 송풍팬(220)의 흡입력에 의해 상류측 포집망(231)에 도달된 외기(Ao)와 활발히 접촉된다. 뿐만 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이, 상류측 포집망(231)에 작용하는 원심력에 의해 포집액(Lc)이 상류측 포집망(231)으로부터 비산되어 형성되거나 상류측 포집망(231)에 도달한 포집액(Lc)이 상류측 포집망(231)의 그물망 구조와 충돌하면서 형성된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)도 상류측 포집망(231)에 도달된 외기(Ao)와 활발히 접촉된다. 이러한 접촉 과정에서, 외기(Ao)에 포함된 먼지, 기타 오염물이 포집액(Lc)에 포집됨으로써, 외기(Ao)는 포집액(Lc)에 의해 2차적으로 정화된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상류측 포집망(231)에서 2차적으로 정화된 외기(Ao)는 상류측 포집망(231)의 그물눈들(235)을 통과하여 제1 송풍팬(220)을 향해 이동하게 된다. 또한, 상류측 포집망(231)에 공급된 포집액(Lc) 중 어느 일부는 원심력에 의해 제1 내부 공간(212)의 내주면을 향해 비산된 후 중력에 의해 낙하되어 제1 내부 공간(212)에 재충전되고, 상류측 포집망(231)에 공급된 포집액(Lc) 중 나머지 일부는 제1 송풍팬(220)의 흡입력에 의해 제1 송풍팬(220) 쪽으로 이동하게 된다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 선회 기류(S) 및 상류측 포집망(231)으로부터 제1 송풍팬(220)에 공급된 포집액(Lc)은, 제1 송풍팬(220)의 회전 시 작용하는 원심력에 의해 제1 송풍팬(220)의 중심부에서 외곽을 향해 퍼져 나가면서 제1 송풍팬(220)의 전체 영역에 걸쳐 분배된다. 그러면, 제1 송풍팬(220)은 전체적으로 포집액(Lc)에 의해 젖은 상태로 회전하게 된다. 이에, 제1 송풍팬(220)을 적신 상태로 제1 송풍팬(220)을 따라 빠르게 회전하는 포집액(Lc)은, 제1 송풍팬(220)에 도달된 외기(Ao)와 활발히 접촉된다. 뿐만 아니라, 제1 송풍팬(220)에 작용하는 원심력에 의해 포집액(Lc)이 제1 송풍팬(220)으로부터 비산되어 형성되거나 제1 송풍팬(220)에 도달한 포집액(Lc)이 제1 송풍팬(220)과 충돌하면서 형성된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)도 제1 송풍팬(220)에 도달된 외기(Ao)와 활발히 접촉된다. 이러한 접촉 과정에서, 외기(Ao)에 포함된 먼지, 기타 오염물이 포집액(Lc)에 포집됨으로써, 외기(Ao)는 포집액(Lc)에 의해 3차적으로 정화된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 송풍팬(220)에서 3차적으로 정화된 외기(Ao)는 제1 송풍팬(220)에 의해 외기 배출관(216) 쪽으로 송풍된다. 또한, 제1 송풍팬(220)에 공급된 포집액(Lc) 중 어느 일부는 원심력에 의해 제1 내부 공간(212)의 내주면을 향해 비산된 후 중력에 의해 낙하되어 제1 내부 공간(212)에 재충전되고, 제1 송풍팬(220)에 공급된 포집액(Lc) 중 나머지 일부는 제1 송풍팬(220)에 의해 송풍된 외기(Ao)에 의해 외기 배출관(216) 쪽으로 이동하게 된다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 선회 기류(S) 및 제1 송풍팬(220)으로부터 하류측 포집망(233)에 공급된 포집액(Lc)은, 하류측 포집망(233)의 회전 시 작용하는 원심력에 의해 하류측 포집망(233)의 중심부에서 외곽을 향해 퍼져 나가면서 하류측 포집망(233)의 전체 영역에 걸쳐 분배된다. 그런데, 하류측 포집망(233)은 제1 송풍팬(220)을 따라 1500 RPM 내지 2000 RPM의 속도로 빠르게 회전된다. 이로 인해, 하류측 포집망(233)을 적신 상태로 하류측 포집망(233)을 따라 회전하는 포집액(Lc)은, 제1 송풍팬(220)에 의해 하류측 포집망(233)으로 송풍된 외기(Ao)와 활발히 접촉된다. 뿐만 아니라, 도 5에 도시된 바와 같이, 하류측 포집망(233)에 작용하는 원심력에 의해 포집액(Lc)이 하류측 포집망(233)으로부터 비산되어 형성되거나 하류측 포집망(233)에 도달한 포집액(Lc)이 하류측 포집망(233)의 그물망 구조와 충돌하면서 형성된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)도 하류측 포집망(233)으로 송풍된 외기(Ao)와 접촉된다. 이러한 접촉 과정에서, 외기(Ao)에 포함된 먼지, 기타 오염물이 포집액(Lc)에 포집됨으로써, 외기(Ao)는 포집액(Lc)에 의해 4차적으로 정화된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하류측 포집망(233)에서 4차적으로 정화된 외기(Ao)는 하류측 포집망(233)의 그물눈들(235)을 통과하여 외기 배출관(216) 쪽으로 송풍됨으로써, 외기 배출관(216)을 통해 제1 하우징(210)의 외부로 배출된다. 그런데, 제1 분사 노즐(246)에 의해 상류측 포집망(231)에 공급된 포집액(Lc) 중 대부분은 원심력에 의해 상류측 포집망(231)과 제1 송풍팬(220)에서 제1 내부 공간(212)의 내주면 쪽으로 비산되어 제1 내부 공간(212)에 재충전되는 바, 하류측 포집망(233)에는 상류측 포집망(231) 및 제1 송풍팬(220)에서 미처 회수되지 못한 소량의 잔여 포집액(Lc)만 전달된다. 이로 인해, 하류측 포집망(233)에서는 포집액(Lc)이 원심력에 의해 제1 내부 공간(212)의 내주면 쪽으로 비산되어 제1 내부 공간(212)에 재충전되는 포집액 회수 작용이 주로 발생하고, 포집액(Lc)에 의한 공기 정화 작용은 상대적으로 작게 발생한다. 이러한 하류측 포집망(233)에 의하면, 상류측 포집망(231) 및 제1 송풍팬(220)에서 미처 회수되지 못한 잔여 포집액(Lc)을 회수 가능한 바, 하류측 포집망(233)은 포집액(Lc)이 액상의 상태로 외기 배출관(216)을 통해 외부로 배출되는 것을 차단하기 위한 차단망 내지는 필터로서 주로 기능할 수 있다. 이를 통해, 제1 공기 청정 장치(200)는, 장시간 사용하여도 포집액(Lc)의 수량이 소정의 기준 범위 내에서 일정하게 유지되어 포집액(Lc)의 교환 주기를 길게 잡을 수 있고, 포집액(Lc)이 액상의 상태로 외부로 배출됨으로 인해 세균 오염, 기타 위생 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 일반적으로 액체는 이와 접하는 기체의 유속이 빠르거나, 기체와의 접촉이 증가되거나, 분위기 압력이 낮아질수록, 자연 기화가 촉진되는 특성을 갖는다. 그런데, 제1 공기 청정 장치(200)의 경우에, 포집액(Lc)은 제1 송풍팬(220)에 의해 빠르게 가속된 선회 기류(S)와 접촉될 뿐만 아니라, 제1 송풍팬(220) 또는 제1 포집망(230)을 따라 빠르게 회전하면서 제1 송풍팬(220) 또는 제1 포집망(230)을 고속으로 통과하는 외기(Ao)와 접촉된다. 이로 인해, 제1 내부 공간(212)에서는 포집액(Lc)에 포함된 물의 자연 기화가 활발히 발생한다. 이러한 자연 기화에 의해 생성된 수증기는 외기(Ao)와 혼합되고, 외기(Ao)는 이처럼 혼합된 수증기에 의해 가습된 상태로 외기 배출관(216)을 통해 제1 하우징(210)의 외부로 배출될 수 있다. 이에, 제1 공기 청정 장치(200)는 공기 정화 기능 및 공기 가습 기능을 함께 갖출 수 있다.

또한, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)에 공급된 포집액(Lc)은, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)의 회전 시 작용하는 원심력에 의해 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)으로부터 이탈되어 제1 내부 공간(212)에 재충전된다. 즉, 포집액(Lc)은, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)에 장시간 동안 적체되지 않고, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)을 잠시 동안만 적신 후 다시 회수되는 것이다. 이로 인해, 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)은, 선회 기류(S) 또는 제1 포집액 공급 유닛(240)에 의해 지속적으로 공급되는 새로운 포집액(Lc)에 의해 반복적으로 세척될 수 있다. 이를 통해, 제1 공기 청정 장치(200)는 포집액(Lc)이 제1 송풍팬(220) 및 제1 포집망(230)에 장시간 적체됨으로 인해 세균이 증식되는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 제2 공기 청정 장치(300)는, 실내 공간(IN)의 내기(Ai)를 정화하여 실내 공간(IN)에 급기하기 위한 장치이다.

제2 공기 청정 장치(300)는 실내 공간(IN)으로부터 내기(Ai)를 공급받아 정화한 후 실내 공간(IN)에 급기할 수 있도록 적어도 일부분이 실내 공간(IN)에 위치하도록 설치된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 공기 청정 장치(300)는, 후술할 내기 공급관(314)의 입구(314a) 및 공기 배출구(318) 등이 실내 공간(IN)에 위치하도록 설치될 수 있다.

제2 공기 청정 장치(300)의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 공기 청정 장치(300)는, 실내 공간(IN)의 내기(Ai) 및 제1 공기 청정 장치(200)로부터 전달된 외기(Ao)가 각각 제2 내부 공간(312)에 공급되는 제2 하우징(310)과, 내기(Ai) 및 외기(Ao)가 혼합된 혼합 공기(Am)를 미리 정해진 유동 경로를 따라 유동하도록 송풍하는 제2 송풍팬(320)과, 제2 송풍팬(320)에 의해 제2 내부 공간(312)에서 유동하는 혼합 공기(Am)가 통과하도록 설치되며, 중심축을 중심으로 회전 구동되는 제2 포집망(330)과, 포집액 탱크(100)로부터 공급된 포집액(Lc)을 제2 포집망(330)의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급 유닛(340) 등을 포함할 수 있다.

제2 하우징(310)의 내기(Ai) 및 외기(Ao)를 정화하기 위한 정화 공간을 제공하는 부재이다.

제2 하우징(310)은, 제2 내부 공간(312)과, 실내 공간(IN)의 내기(Ai)를 제2 내부 공간(312)으로 안내하는 내기 공급관(314)과, 연결 덕트(400)를 통과한 외기(Ao)를 제2 내부 공간(312)으로 안내하는 외기 공급구(316)와, 제2 내부 공간(312)에 수용된 혼합 공기(Am)를 외부로 안내하는 공기 배출구(318) 등을 구비할 수 있다. 이러한 제2 하우징(310)은 원통 형상을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 내부 공간(312)은 후술할 제2 송풍팬(320), 제2 포집망(330) 등 제2 공기 청정 장치(300)에 구비된 각종의 구성 요소들을 설치하는데 필요한 크기의 용적을 갖도록 제2 하우징(310)의 내부에 형성된다. 이러한 제2 내부 공간(312)에는 제2 원수 보충관(140)을 통해 포집액 탱크(100)로부터 공급된 포집액(Lc)이 미리 정해진 수위만큼 충전되는 것이 바람직하다. 이 경우에, 도 1에 도시된 바와 같이, 포집액 탱크(100)의 제2 원수 보충관(140)은, 포집액 탱크(100)의 제2 내부 공간(312)과 제2 하우징(310)의 제2 내부 공간(312)을 연통시키도록 마련될 수 있다. 이에 대응하여, 제2 하우징(310)은, 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)의 수위를 측정하는 제2 수위 센서(미도시)와, 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)을 제2 하우징(310)의 외부로 배출하는 제2 드레인관(미도시) 등을 더 구비할 수 있다. 그러면, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기 청정 시스템(1)의 제어기는, 제2 수위 센서에 의해 측정된 포집액(Lc)의 수위를 기준으로 포집액 탱크(100)에 저장된 포집액(Lc)을 제2 하우징(310)의 제2 내부 공간(312)에 보충 공급하여, 포집액(Lc)의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있다.

내기 공급관(314)은 실내 공간(IN)의 내기(Ai)를 제2 내부 공간(312)으로 안내 가능하도록 마련된다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 내기 공급관(314)의 입구(314a)는 실내 공간(IN)과 연통되도록 개방될 수 있고, 내기 공급관(314)의 출구(314b)는 제2 내부 공간(312)과 연통되도록 제2 하우징(310)의 일면(예를 들어, 둘레면)에 결합될 수 있다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 입구(314a)를 통해 내기 공급관(314)에 유입된 내기(Ai)는, 출구(314b)를 통해 제2 내부 공간(312)에 공급될 수 있다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 내기 공급관(314)의 출구(314b)는 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)의 수면에 비해 미리 정해진 거리만큼 높은 높이에서 제2 내부 공간(312)과 연통되도록 제2 하우징(310)의 둘레면에 결합되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

외기 공급구(316)는 연결 덕트(400)를 통과한 외기(Ao)를 제2 내부 공간(312)으로 안내 가능하도록 마련된다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 외기 공급구(316)는, 연결 덕트(400)와 제2 내부 공간(312)을 연결하도록 제2 하우징(310)의 일면(예를 들어, 상면)이 개방되어 형성될 수 있다. 외기 공급구(316)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 제2 하우징(310)에는 적어도 하나의 외기 공급구(316)가 개방 형성될 수 있다. 이처럼 외기 공급구(316)를 형성하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 연결 덕트(400)를 통과한 외기(Ao)는 외기 공급구들(316)을 통해 제2 내부 공간(312)으로 공급된다. 또한, 제2 내부 공간(312)에 공급된 외기(Ao)는, 내기 공급관(314)을 통해 제2 내부 공간(312)에 공급된 내기(Ai)와 혼합되어, 혼합 공기(Am)를 이룬다.

공기 배출구(318)는 제2 내부 공간(312)에 수용된 혼합 공기(Am)를 제2 하우징(310)의 외부로 안내 가능하도록 마련된다. 이를 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 공기 배출구(318)는, 제2 내부 공간(312)과 연통되도록 제2 하우징(310)의 일면(예를 들어, 둘레면)이 개방되어 형성될 수 있다. 특히, 공기 배출구(318)는, 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)의 수면에 비해 높되 내기 공급관(314)의 출구(314b) 및 외기 공급구(316)에 비해 낮은 높이에 위치하도록 형성될 수 있다. 공기 배출구(318)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 제2 하우징(310)에는 적어도 하나의 공기 배출구(318)가 개방 형성될 수 있다.

이처럼 공기 배출구(318)를 마련하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 내부 공간(312)에 수용된 혼합 공기(Am)는 공기 배출구(318)를 통해 제2 하우징(310)의 외부로 배출될 수 있다. 그런데, 공기 배출구(318)는 내기 공급관(314)의 출구(314b) 및 외기 공급구(316)에 비해 중력 방향 즉, 하측 방향에 위치하는 바, 제2 내부 공간(312)에 수용된 외기(Ao)는 하강 기류의 양상을 갖게 된다.

제2 송풍팬(320)은 제2 내부 공간(312)에 수용된 혼합 공기(Am)를 송풍하는데 필요한 구동력을 제공하는 부재이다.

제2 송풍팬(320)은 축 방향으로 혼합 공기(Am)를 송풍 가능한 축류팬으로 구성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 송풍팬(320)은 제2 내부 공간(312)에 수용된 혼합 공기(Am)를 미리 정해진 유동 경로를 따라 송풍 가능하도록 설치된다. 예를 들어, 제2 송풍팬(320)은 제2 내부 공간(312)에 수용된 혼합 공기(Am)를 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)의 수면을 향해 송풍 가능하도록 설치될 수 있다. 이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 송풍팬(320)은 내기 공급관(314)의 출구(314b) 및 외기 공급구(316)에 비해 낮고 공기 배출구(318)에 비해 높은 위치에 위치하도록 제2 내부 공간(312)에 설치되되, 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)의 수면과 마주보도록 설치된다. 바람직하게, 제2 송풍팬(320)은, 제2 송풍팬(320)의 회전축(322)과 제2 내부 공간(312)의 중심축이 동심을 이루도록 설치될 수 있다. 회전축(322)은 제2 내부 공간(312) 또는 외부에 설치된 제2 구동 모터(350)와 축 결합된다. 이를 통해, 제2 송풍팬(320)은 제2 구동 모터(350)에 의해 회전 구동될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이러한 제2 송풍팬(320)은 제2 내부 공간(312)에 수용된 혼합 공기(Am)를 포집액(Lc)의 수면을 향해 송풍할 수 있고, 제2 송풍팬(320)에 의해 송풍된 혼합 공기(Am)는 포집액(Lc)의 수면을 경유한 후 공기 배출구(318)를 통해 제2 하우징(310)의 외부로 배출될 수 있다. 그러면, 제2 내부 공간(312) 및 내기 공급관(314)에 음압이 작용함으로써, 내기(Ai) 및 외기(Ao)가 내기 공급관(314) 및 외기 공급구(316)를 통해 제2 내부 공간(312)으로 재공급될 수 있다.

제2 포집망(330)은 공기와 포집액(Lc)의 접촉을 유도하기 위한 부재이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 포집망(330)의 중심축은 제2 송풍팬(320)의 회전축(322)과 축 결합될 수 있다. 그러면, 제2 포집망(330)은, 제2 송풍팬(320) 및 제2 내부 공간(312)과 동심을 이룬 상태에서, 제2 송풍팬(320)과 함께 회전 구동될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 포집망(330)은 전술한 제2 구동 모터(350) 외의 다른 구동 모터(미도시)와 직접적으로 축 결합되어, 독립적으로 회전 구동될 수도 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 제2 포집망(330)의 중심축이 제2 송풍팬(320)의 회전축(322)과 축 결합되어 제2 포집망(330)이 제2 송풍팬(320)과 함께 회전 구동되는 경우를 기준으로 본 발명을 설명하기로 한다.

제2 포집망(330)의 설치 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 포집망(330)은, 내기 공급관(314)의 출구(314b) 및 외기 공급구(316)에 비해 낮되 제2 송풍팬(320)에 비해 높은 높이에 위치하도록 제2 내부 공간(312)에 설치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 포집망(330)은 내기 공급관(314)의 출구(314b) 및 외기 공급구(316)와 제2 송풍팬(320) 사이 대신 제2 송풍팬(320)과 포집액(Lc)의 수면 사이에 설치되거나, 제2 송풍팬(320)과 포집액(Lc)의 수면 사이에 추가로 설치될 수도 있다.

제2 포집망(330)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않으며, 적어도 하나의 제2 포집망(330)이 제2 송풍팬(320)의 회전축(322)의 축 방향으로 미리 정해진 간격을 두고 설치될 수 있다. 복수의 제2 포집망들(330)이 설치되는 경우에, 제2 포집망들(330)은 각각 제2 송풍팬(320)의 회전축(322)과 축 결합될 수 있다.

제2 포집망(330)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 포집망(330)은 원판 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 포집망(330)은 제2 송풍팬(320)과 동일한 직경을 갖거나 제2 송풍팬(320)에 비해 미리 정해진 비율만큼 작은 직경을 갖는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제2 포집망(330)은 제2 송풍팬(320)에 비해 큰 직경을 가질 수도 있다. 또한, 제2 포집망(330)이 제2 송풍팬(320)의 회전축(322)과 축 결합되는 경우에, 제2 포집망(330)의 중심부에는 제2 송풍팬(320)의 회전축(322)이 삽입 및 고정되는 삽입홀(332)이 형성될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제2 포집망(330)은, 다수의 그물눈들(335)이 형성된 그물망 구조를 가질 수 있다. 이러한 그물눈들(335)은 혼합 공기(Am)가 통과될 수 있는 크기 및 형상을 갖는다.

이러한 제2 포집망(330)은 젖음성(wettability)이 좋은 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제2 포집망(330)은 형상이 가변될 수 있는 유연 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 포집망(330)은 섬유로 구성된 경사(337) 및 위사(339)가 직조되어 형성된 직조물일 수 있다. 이 경우에, 제2 포집망(330)은, 미 회전시에는 중력에 의해 처진 상태로 배치되고, 회전 구동 시에는 원심력에 의해 원판 형상으로 펼쳐진 상태로 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 포집망(330)은 미 회전시에도 중력에 저항해 형상이 일정하게 유지되도록 형성될 수도 있다. 예를 들어, 제2 포집망(330)은, 고강성의 합성수지, 금속, 기타 재료를 사출, 주조 등의 가공 방법을 이용해 가공하여 일체를 이루도록 형성할 수 있다.

제2 포집액 공급 유닛(340)은, 제2 포집망(330)에 포집액(Lc)을 공급하기 위한 부재이다.

제2 포집액 공급 유닛(340)의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 포집액 공급 유닛(340)은, 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)을 펌핑하는 제2 포집액 펌프(342)와, 제2 포집액 펌프(342)에 의해 펌핑된 포집액(Lc)을 제2 포집망(330)의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급관(344) 등을 구비할 수 있다.

제2 포집액 펌프(342)는, 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)을 펌핑 가능하도록, 적어도 일부분이 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)에 잠입되게 설치된다. 이러한 제2 포집액 펌프(342)로서 사용 가능한 펌프의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 제2 포집액 펌프(342)는 액체 물질을 펌핑하기 위해서 사용되는 통상적인 펌프로 구성될 수 있다.

이러한 제2 포집액 펌프(342)는 제2 포집망(330)이 회전 구동될 때 구동되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 포집액 공급관(344)의 일단은 제2 포집액 펌프(342)의 토출구와 연결되고, 제2 포집액 공급관(344)의 타단은 제2 포집액 펌프(342)로부터 전달된 포집액(Lc)을 제2 포집망(330)의 미리 정해진 위치를 향해 토출 가능한 위치까지 연장된다. 제2 포집망(330)의 미리 정해진 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 포집액 공급관(344)은 제2 포집액 펌프(342)에 의해 펌핑된 포집액(Lc)을 제2 포집망(330)의 중심부를 향해 토출 가능하도록 마련될 수 있다. 또한, 이러한 제2 포집액 공급관(344)의 단부에는 제2 포집망(330)의 중심부를 향해 포집액(Lc)을 분사하는 제2 분사 노즐(346)이 장착될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 제2 송풍팬(320)과 제2 포집망(330)을 이용해 혼합 공기(Am)를 정화하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 제2 구동 모터(350) 및 제2 포집액 펌프(342)의 구동을 시작한다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 송풍팬(320)과 제2 포집망(330)이 함께 회전 구동되고, 제2 분사 노즐(346)에서는 포집액(Lc)이 제2 포집망(330)의 중심부를 향해 분사된다.

다음으로, 제2 분사 노즐(346)로부터 제2 포집망(330)에 공급된 포집액(Lc)은, 제2 포집망(330)의 회전 시 작용하는 원심력에 의해 제2 포집망(330)의 중심부에서 외곽을 향해 퍼져 나가면서 제2 포집망(330)의 전체 영역에 걸쳐 분배된다. 그러면, 제2 포집망(330)은 전체적으로 포집액(Lc)에 의해 젖은 상태로 회전된다. 이로 인해, 제2 포집망(330)을 적신 상태로 제2 포집망(330)을 따라 회전하는 포집액(Lc)은, 제2 송풍팬(320)의 흡입력에 의해 제2 포집망(330)에 도달된 혼합 공기(Am)와 활발히 접촉된다. 뿐만 아니라, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 포집망(330)에 작용하는 원심력에 의해 포집액(Lc)이 제2 포집망(330)으로부터 비산되어 형성되거나 제2 포집망(330)에 도달한 포집액(Lc)이 제2 포집망(330)의 그물망 구조와 충돌하면서 형성된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)도 제2 포집망(330)에 도달된 혼합 공기(Am)와 활발히 접촉된다. 이러한 접촉 과정에서, 혼합 공기(Am)에 포함된 먼지, 기타 오염물이 포집액(Lc)에 포집됨과 함께 포집액(Lc)에 포함된 물의 자연 기화가 발생함으로써, 혼합 공기(Am)는 1차적으로 정화 및 가습된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 포집망(330)에서 1차적으로 정화된 혼합 공기(Am)는 제2 포집망(330)의 그물눈들(335)을 통과하여 제2 송풍팬(320)을 향해 이동하게 된다. 또한, 제2 포집망(330)에 공급된 포집액(Lc) 중 어느 일부는 원심력에 의해 제2 내부 공간(312)의 내주면을 향해 비산된 후 중력에 의해 낙하되어 제2 내부 공간(312)에 재충전되고, 제2 포집망(330)에 공급된 포집액(Lc) 중 나머지 일부는 제2 송풍팬(320)의 흡입력에 의해 제2 송풍팬(320) 쪽으로 이동하게 된다.

다음으로, 제2 포집망(330)으로부터 제2 송풍팬(320)에 공급된 포집액(Lc)은, 제2 송풍팬(320)의 회전 시 작용하는 원심력에 의해 제2 송풍팬(320)의 중심부에서 외곽을 향해 퍼져 나가면서 제2 송풍팬(320)의 전체 영역에 걸쳐 분배된다. 그러면, 제2 송풍팬(320)은 전체적으로 포집액(Lc)에 의해 젖은 상태로 회전된다. 이에, 제2 송풍팬(320)을 적신 상태로 제2 송풍팬(320)을 따라 빠르게 회전하는 포집액(Lc)은, 제2 송풍팬(320)에 도달된 혼합 공기(Am)와 활발히 접촉된다. 뿐만 아니라, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 송풍팬(320)에 작용하는 원심력에 의해 포집액(Lc)이 제2 송풍팬(320)으로부터 비산되어 형성되거나 제2 송풍팬(320)에 도달한 포집액(Lc)이 제2 송풍팬(320)과 충돌하면서 형성된 포집액(Lc)의 액상 입자들(Lcp)도 제2 송풍팬(320)에 도달된 혼합 공기(Am)와 활발히 접촉된다. 이러한 접촉 과정에서, 혼합 공기(Am)에 포함된 먼지, 기타 오염물이 포집액(Lc)에 포집됨과 함께 포집액(Lc)에 포함된 물의 자연 기화가 발생함으로써, 혼합 공기(Am)는 2차적으로 정화 및 가습된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 송풍팬(320)에서 2차적으로 정화 및 가습된 혼합 공기(Am)는, 제2 송풍팬(320)에 의해 제2 내부 공간(312)에 충전된 포집액(Lc)의 수면 쪽으로 송풍된다. 또한, 제2 송풍팬(320)에 공급된 포집액(Lc)은, 원심력에 의해 제2 내부 공간(312)의 내주면 쪽으로 비산되거나 제2 송풍팬(320)에 의해 송풍된 혼합 공기(Am)에 의해 포집액(Lc)의 수면 쪽으로 유도된 후 제2 내부 공간(312)에 재충전됨으로써, 제2 하우징(310)의 외부의 누출되지 않도록 회수될 수 있다.

다음으로, 포집액(Lc)의 수면 쪽으로 송풍된 혼합 공기(Am)는 포집액(Lc)의 수면과 접촉되고, 이로 인해 포집액(Lc)의 수면에서는 포집액(Lc)에 포함된 물의 자연 기화가 활발히 발생한다. 그러면, 도 2에 도시된 바와 같이, 포집액(Lc)은 이러한 자연 기화에 의해 생성된 수증기에 의해 추가로 가습된 상태로 공기 배출구(318)를 통해 제2 하우징(310)의 외부로 배출될 수 있다.

위와 같이, 제2 공기 청정 장치(300)는, 제2 송풍팬(320) 및 제2 포집망(330)에 공급된 포집액(Lc)을 다시 회수 가능한 구조를 갖는다. 이를 통해, 제2 공기 청정 장치(300)는, 장시간 사용하여도 포집액(Lc)의 수량이 소정의 기준 범위 내에서 일정하게 유지되어 포집액(Lc)의 교환 주기를 길게 잡을 수 있고, 포집액(Lc)이 액상 입자의 형태로 외부로 배출됨으로 인해 세균 오염, 기타 위생 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 포집액(Lc)은 제2 송풍팬(320) 및 제2 포집망(330)을 잠시 동안만 적신 후 다시 회수되므로, 제2 송풍팬(320) 및 제2 포집망(330)은 제2 포집액 공급 유닛(340)에 의해 지속적으로 공급되는 새로운 포집액(Lc)에 의해 반복적으로 세척될 수 있다. 이를 통해, 제2 공기 청정 장치(300)는 포집액(Lc)이 제2 송풍팬(320) 및 제2 포집망(330)에 장시간 적체됨으로 인해 세균이 증식되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 공기 배출구(318)로부터 제2 하우징(310)의 외부 즉, 실내 공간(IN)으로 배출된 혼합 공기(Am)는 공기 청정 장치들(100, 200)에서 여러 단계에 걸쳐 정화 및 가습된 상태이다. 이를 통해, 공기 청정 시스템(1)은 실내 공간(IN)에 양질의 공기를 급기하여, 실내 공기의 오염도 및 습도를 인체에 적합한 수준으로 유지시킬 수 있다. 혼합 공기(Am)는 실외 공간(OUT)으로부터 공급된 외기(Ao)를 포함하는 바, 이를 통해 공기 청정 시스템(1)은 실내 공간(IN)을 환기시킬 수 있다. 이러한 공기 청정 시스템(1)에 의하면, 공기 청정 장치들(100, 200)에서 여러 단계에 걸쳐 정화 및 가습된 외기(Ao)를 이용해 실내 공간(IN)을 환기시킬 수 있으므로, 환기 시 외기(Ao)에 포함된 초미세먼지, 기타 오염물로 인해 실내 공간(IN)이 재오염되거나 건조한 외기(Ao)로 인해 실내 공간(IN)이 건조해지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 공기 청정 시스템(1)은 내기(Ai)의 정화 및 실내 공간(IN)의 환기를 동시에 수행하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 공기 청정 시스템(1)은 내기(Ai)의 정화 및 실내 공간(IN)의 환기 중 어느 하나만 선택적으로 수행하도록 구동될 수도 있다. 이를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 공기 청정 장치(200)는, 외기 공급관(214)을 개폐하는 개폐 밸브(214c)와, 외기(Ao)의 오염도, 외기(Ao)의 유해가스 농도, 외기(Ao)의 습도 등을 포함한 외기(Ao)의 상태를 측정하는 제1 센서 모듈(270) 등을 더 포함할 수 있다. 이에 대응하여, 제2 공기 청정 장치(300)는, 내기 공급관(314)을 개폐하는 개폐 밸브(314c)와, 내기(Ai)의 오염도, 내기(Ai)의 유해가스 농도, 내기(Ai)의 습도 등을 포함한 내기(Ai)의 상태를 측정하는 제2 센서 모듈(370) 등을 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 공기 청정 시스템(1)은, 환경 조건에 따라 내기(Ai)의 정화 및 실내 공간(IN)의 환기 중 어느 하나만 선택적으로 수행할 수 있다.

예를 들어, 공기 청정 시스템(1)은, 제1 센서 모듈(270)에 의해 측정된 외기(Ao)의 오염도가 미리 정해진 기준치에 비해 높아 실내 공간(IN)의 환기에 적합하지 않다고 판단되는 경우에, 개폐 밸브(214c)를 이용해 외기 공급관(214)을 폐쇄한 상태에서, 내기(Ai)의 정화만 선택적으로 수행할 수 있다.

예를 들어, 공기 청정 시스템(1)은, 제2 센서 모듈(370)에 의해 측정된 유해 가스의 농도가 미리 정해진 기준치에 비해 높아 실내 공간(IN)의 신속한 환기가 필요하다고 판단되는 경우에, 개폐 밸브(314c)를 이용해 내기 공급관(314)을 폐쇄한 상태에서, 실내 공간(IN)의 환기만 선택적으로 수행할 수 있다.

또한, 공기 청정 시스템(1)은, 사물 인터넷(IoT) 기술을 통해 원격으로 제어될 수 있다. 보다 구체적으로, 공기 청정 시스템(1)은 유무선 통신 장치를 통해 사용자의 단말기와 접속될 수 있고, 사용자는 내기(Ai)의 정화 및 실내 공간(IN)의 환기 중 적어도 하나를 선택적으로 수행 가능하도록 전용 앱(App)을 이용해 공기 청정 시스템(1)을 원격으로 제어할 수 있다.

또한, 제1 공기 청정 장치(200)는 제1 하우징(210)의 제1 내부 공간(212)에 선회 기류(S) 및 와류(V)가 형성되는 구조를 갖고, 제2 공기 청정 장치(300)는 제2 하우징(310)의 제2 내부 공간(312)에 선회 기류(S) 및 와류(V)가 형성되지 않는 구조를 갖는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 제1 공기 청정 장치(200)는 제2 공기 청정 장치(300)와 같이 제1 하우징(210)의 제1 내부 공간(212)에 선회 기류(S) 및 와류(V)가 형성되지 않는 구조를 가질 수도 있다.

예를 들어, 제2 공기 청정 장치(300)는 제1 공기 청정 장치(200)와 같이 제2 하우징(310)의 제2 내부 공간(312)에 선회 기류(S) 및 와류(V)가 형성되는 구조를 가질 수도 있다.

한편, 제1 공기 청정 장치(200)와 제2 공기 청정 장치(300)는 각각 하나씩 설치되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 공기 청정 장치(200)와 제2 공기 청정 장치(300)는 각각 다수개가 설치될 수 있다. 이 경우에, 다수의 제1 공기 청정 장치들(200)은 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다. 이에 대응하여, 다수의 제2 공기 청정 장치들(300)은 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있다. 또한, 연결 덕트(400)는, 적어도 하나의 제1 공기 청정 장치(200)의 외기 배출관(216)과 적어도 하나의 제2 공기 청정 장치(300)의 외기 공급구(316)를 연결하도록, 적어도 하나가 설치될 수 있다.

또한, 제1 공기 청정 장치(200)는 실외 공간(OUT)의 외기(Ao)를 공급받아 정화할 수 있도록 적어도 일부분이 실외 공간(OUT)에 배치되고, 제2 공기 청정 장치(300)는 실내 공간(IN)의 내기(Ai)를 공급받음과 함께 내기(Ai)와 외기(Ao)의 혼합 공기(Am)를 정화한 후 실내 공간(IN)에 배출할 수 있도록 적어도 일부분이 실내 공간(IN)에 배치되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 제1 공기 청정 장치(200)는 미리 정해진 제1 공간의 제1 공기를 공급받아 정화할 수 있도록 적어도 일부분이 제1 공간에 배치될 수 있고, 제2 공기 청정 장치(300)는 미리 정해진 제2 공간의 제2 공기를 공급받음과 함께 제1 공기와 제2 공기가 혼합된 혼합 공기를 정화한 후 제2 공간에 배출할 수 있도록 적어도 일부분이 제2 공간에 배치될 수 있다.

예를 들어, 제1 공기 청정 장치(100)와 제2 공기 청정 장치(200)는 미리 정해진 제3 공간의 공기를 공급받아 정화할 수 있도록 제3 공간에 함께 배치될 수 있다. 이 경우에, 제2 공기 청정 장치(300)의 내기 공급관(314)은 개폐 밸브(314c)에 의해 폐쇄되는 것이 바람직하다. 그러면, 제1 공기 청정 장치(200)의 외기 공급관(214)을 통해 공급된 공기는, 제1 공기 청정 장치(200)와 제2 공기 청정 장치(300)에 의해 단계적으로 정화된 후 제2 공기 청정 장치(300)의 공기 배출구(318)을 통해 제3 공간에 배출될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 공기 청정 시스템
100 : 포집액 탱크
110 : 내부 공간
120 : 원수 공급관
130 : 제1 원수 보충관
140 ; 제2 원수 보충관
200 : 제1 공기 청정 장치
210 : 제1 하우징
212 : 내부 공간
214 : 외기 공급관
216 : 외기 배출관
220 : 제1 송풍팬
222 : 회전축
230 : 제1 포집망
231 : 상류측 포집망
232 : 삽입홀
233 : 하류측 포집망
235 : 그물눈
237 : 경사
239 : 위사
240 : 제1 포집액 공급 유닛
242 : 제1 포집액 펌프
244 : 제1 포집액 공급관
246 : 제1 분사 노즐
300 : 제2 공기 청정 장치
310 : 제2 하우징
312 : 내부 공간
314 : 내기 공급관
316 : 외기 공급구
318 : 공기 배출구
320 : 제2 송풍팬
322 : 회전축
330 : 제2 포집망
332 : 삽입홀
335 : 그물눈
337 : 경사
339 : 위사
340 : 제2 포집액 공급 유닛
342 : 제2 포집액 펌프
344 : 제2 포집액 공급관
346 : 제2 분사 노즐
400 : 연결 덕트
S : 선회 기류
V : 와류
Ao : 외기
Ai : 내기
Am : 혼합 공기
Lc : 포집액
Lcp : 액상 입자

Claims (23)

1. 적어도 일부분이 실외 공간에 배치되는 제1 공기 청정 장치; 및
   적어도 일부분이 실내 공간에 배치되는 제2 공기 청장 장치를 포함하고,
   상기 제1 공기 청정 장치는,
   공기에 포함된 오염물을 포집하는 포집액이 미리 정해진 수위만큼 충전되는 제1 내부 공간과, 상기 제1 내부 공간에 충전된 포집액에 와류를 형성 가능한 선회 기류가 상기 제1 내부 공간에 형성되도록 상기 실외 공간의 외기를 상기 제1 내부 공간으로 안내하는 외기 공급관과, 상기 제1 내부 공간에 수용된 외기를 외부로 안내하는 외기 배출관을 갖는 제1 하우징;
   다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제1 내부 공간에서 유동하는 외기가 상기 그물눈들을 통과하도록 설치되는 제1 포집망을 구비하며,
   상기 제2 공기 청정 장치는,
   제2 내부 공간과, 상기 실내 공간의 내기를 상기 제2 내부 공간으로 안내하는 내기 공급관과, 상기 외기 배출관에서 배출된 외기를 상기 제2 내부 공간으로 안내하는 외기 공급구와, 상기 내기와 상기 외기가 혼합된 상태로 상기 제2 내부 공간에 수용된 혼합 공기를 외부로 안내하는 공기 배출구를 갖는 제2 하우징;
   다수의 그물눈들이 형성된 그물망 구조를 갖고, 중심축을 중심으로 회전 구동되며, 상기 제2 내부 공간에서 유동하는 혼합 공기가 상기 그물눈들을 통과하도록 상기 제2 내부 공간에 설치되는 제2 포집망; 및
   포집액을 상기 제2 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급 유닛을 구비하는, 공기 청정 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 포집망은, 상기 선회 기류에 의해 비산된 상기 포집액의 액상 입자들이 상기 제1 포집망의 적어도 일부분까지 도달되도록, 상기 제1 내부 공간의 미리 정해진 위치에 설치되는, 공기 청정 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 외기 배출관과 상기 외기 공급구를 연결하는 연결 덕트를 더 포함하는, 공기 청정 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 공기 청정 장치는,
   상기 제1 내부 공간에 수용된 외기를 미리 정해진 유동 경로를 따라 유동하도록 송풍하는 제1 송풍팬을 더 구비하고,
   상기 제1 포집망의 중심축은 상기 제1 송풍팬의 회전축과 축 결합되는, 공기 청정 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 송풍팬은, 상기 외기가 상기 외기 배출관의 입구를 향해 송풍되도록 마련되되, 상기 제1 송풍팬에 의해 송풍된 외기 중 일부가 상기 외기 배출관에 유입됨과 동시에 나머지 일부가 상기 외기 배출관의 외주면을 따라 유동하도록 마련되는, 공기 청정 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 송풍팬은, 상기 외기 배출관에 비해 미리 정해진 비율만큼 큰 직경을 갖는, 공기 청정 시스템.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2 공기 청정 장치는,
   상기 제2 내부 공간에 수용된 혼합 공기를 미리 정해진 유동 경로를 따라 유동하도록 송풍하는 제2 송풍팬을 더 구비하고,
   상기 제2 포집망의 중심축은 상기 제2 송풍팬의 회전축과 축 결합되는, 공기 청정 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1 공기 청정 장치는,
   상기 제1 내부 공간에 충전된 포집액을 상기 제1 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제1 포집액 공급 유닛을 더 구비하는, 공기 청정 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 포집액 공급 유닛은, 상기 제1 내부 공간에 충전된 포집액을 펌핑하는 제1 포집액 펌프와, 상기 제1 포집액 펌프에 의해 펌핑된 포집액을 상기 제1 포집망의 상기 미리 정해진 위치에 공급하는 제1 포집액 공급관을 갖는, 공기 청정 시스템.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 내부 공간에는 상기 포집액이 미리 정해진 수위만큼 충전되고,
    상기 제2 공기 청정 장치는,
    상기 제2 내부 공간에 충전된 포집액을 상기 제2 포집망의 상기 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급 유닛을 더 구비하는, 공기 청정 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 포집액 공급 유닛은, 상기 제2 내부 공간에 충전된 포집액을 펌핑하는 제2 포집액 펌프와, 상기 제2 포집액 펌프에 의해 펌핑된 포집액을 상기 제2 포집망의 미리 정해진 위치에 공급하는 제2 포집액 공급관을 갖는, 공기 청정 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    상기 포집액은, 물과, 세균을 제거 가능한 살균 물질이나 미리 정해진 오염 물질을 포집 가능한 포집 물질이 상기 물에 첨가된 수용액 중 어느 하나인, 공기 청정 시스템.
13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공기 청정 장치는,
    상기 외기의 상태를 측정하는 제1 센서 모듈을 더 구비하고,
    상기 제2 공기 청정 장치는,
    상기 내기의 상태를 측정하는 제2 센서 모듈을 더 구비하는, 공기 청정 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 외기 공급관은,
    상기 외기 공급관을 개폐 가능한 개폐 밸브를 갖고,
    상기 제1 공기 청정 장치는,
    상기 제1 센서 모듈에 의해 측정된 상기 외기의 오염도가 미리 정해진 기준치에 비해 높은 경우에, 상기 개폐 밸브를 구동하여 상기 외기 공급관을 폐쇄하는, 공기 청정 시스템.
15. 제13항에 있어서,
    상기 내기 공급관은,
    상기 내기 공급관을 개폐 가능한 개폐 밸브를 갖고,
    상기 제2 공기 청정 장치는,
    상기 제2 센서 모듈에 의해 측정된 상기 내기의 유해가스 농도가 미리 정해진 기준치에 높은 경우에, 상기 개폐 밸브를 구동하여 상기 내기 공급관을 폐쇄하는, 공기 청정 시스템.
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